package leetcode.datastructures.linkedlist;

/**
 * @author shilei
 * @create 2021-11-04 22:20
 * 约瑟夫问题 也即 丢手帕问题
 * 构建一个单向的环形链表思路：
 * 1、先创建第一个节点，让 first 指向该节点，并形成环形
 * 2、后面当我们每创建一个新节点，就把该节点，加入到已有的环形链表中即可。
 * <p>
 * 遍历环形链表
 * 1、先让一个辅助指针（变量）curBoy 指向 first 节点
 * 2、然后通过一个 while 循环遍历该环形链表即可 curBoy.next = first 结束
 */
public class JosePfu {
    public static void main(String[] args) {
        CircleSingleLinkedList circleSingleLinkedList = new CircleSingleLinkedList();
        circleSingleLinkedList.addBoy(125);
        circleSingleLinkedList.showBoy();

        //5 个人时出圈顺序 2-4-1-5-3
        circleSingleLinkedList.countBoy(1,2,125);
    }

}

//创建一个单向的环形链表
class CircleSingleLinkedList {
    //创建一个 first 节点 当前没有编号
    private Boy first = null;

    //添加小孩节点 构建成一个环形的链表
    public void addBoy(int numbers) {
        //做一个数据校验 当前必须有一个小孩
        if (numbers < 1) {
            System.out.println("numbers值不正确 必须大于1");
            return;
        }
        Boy curBoy = null;//辅助指针 帮助构建环形链表
        for (int i = 1; i <= numbers; i++) {
            //根据编号 创建小孩节点
            Boy boy = new Boy(i);
            //如果是第一个小孩
            if (i == 1) {
                first = boy;
                first.setNext(first); //构成环形链表
                curBoy = first;
            } else {
                curBoy.setNext(boy); // 将当前指针的下一个节点设置为当前新节点
                boy.setNext(first); //将当前新节点的下一个指向头节点 形成环形链表
                curBoy = boy; //将当前指针后移 指向最新节点
            }
        }
    }

    //遍历当前环形链表
    public void showBoy() {
        //判断链表是否为空
        if (first == null) {
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        //因为first 不可以动  所以我们任然需要一个辅助变量指针完成遍历
        Boy curBoy = first;
        while (true) {
            System.out.printf("小孩的编号 %d\n", curBoy.getNo());
            if (curBoy.getNext() == first) {
                //说明当前节点等于头节点 环形链表遍历完成
                break;
            }
            curBoy = curBoy.getNext();//后移
        }

    }

    /**
     * 根据用户的输入 计算出小孩出圈的顺序
     * 1、需要创建一个辅助指针 helper 事先应该指向环形链表的最后节点
     * 2、小孩报数前，先让 first 和 helper 移动 k -1次
     * 3、当小孩报数前，让 first 和 helper 指针同时的移动 m -1次（因为从自己开始报数 移动m次 所以需要减一）
     * 4、这时就可以将 first 指向的小孩出圈
     * first = first.next
     * helper.next = first
     * 原来first 指向的节点就没有任何引用 就会被垃圾回收
     *
     * @param startNo  表示从第几个小孩开始数数
     * @param countNum 表示数几下
     * @param nums     表示最初有多少小孩在圈中
     */
    public void countBoy(int startNo, int countNum, int nums) {
        //校验数据的合理性
        if (first == null || startNo < 1 || startNo > nums) {
            System.out.println("数据不合理,请重新输入~");
            return;
        }
        //创建一个辅助指针 帮助我们来完成小孩出圈
        Boy helper = first;
        //需要创建一个辅助指针(变量)helper 事先应该指向环形链表的最后一个节点
        while (true) {
            if (helper.getNext() == first) { //说明 helper 指向最后一个小孩节点
                break;
            }
            helper = helper.getNext(); //后移
        }
        //小孩报数前 先让 first 和 helper 移动 k-1 次
        for (int j = 0; j < startNo - 1; j++) {
            first = first.getNext();
            helper = helper.getNext();
        }
        //当小孩报数时 让 first 和 helper 指针同时的移动 m-1 次 然后出圈
        //这里是一个循环操作 直到圈里只有一个人
        while (true) {
            if (helper == first) { //说明圈中只有一个人
                break;
            }
            //让 first 和 helper 指针同时的移动 m-1 次 然后出圈
            for (int j = 0; j < countNum - 1; j++) {
                first = first.getNext();
                helper = helper.getNext();
            }
            //这是 first指向的节点 就是要出圈的小孩节点
            System.out.printf("小孩%d出圈\n", first.getNo());
            //这时将first指向的小孩节点出圈
            first = first.getNext();
            helper.setNext(first);
        }
        System.out.printf("最后出圈的小孩%d\n", first.getNo());
        System.out.printf("最后出圈的小孩%d\n", helper.getNo());
    }

}

//构建一个 Boy 类 表示一个节点
class Boy {
    private int no;//编号
    private Boy next;//指向下一个节点 默认为null

    public Boy() {
    }

    public Boy(int no) {
        this.no = no;
    }

    public Boy(int no, Boy next) {
        this.no = no;
        this.next = next;
    }

    public int getNo() {
        return no;
    }

    public void setNo(int no) {
        this.no = no;
    }

    public Boy getNext() {
        return next;
    }

    public void setNext(Boy next) {
        this.next = next;
    }
}
